MCS51单片机结构新ppt课件.ppt

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1、3、存储器的结构4、特殊功能寄存器2、CPU时序重点内容:1、MCS-51单片机的内部结构1§2-1MCS-51单片机的外部特性MCS-51系列单片机是因特公司（intel）1980推出的高档8位机分为二个子系列、三个版本：2一、MCS-51单片机外部引脚封装形式，见右图：3引脚分类：1、主电源引脚Vss、Vcc2、外接晶振引脚XTAL1、XTAL243、控制或复位引脚RST/VPD——当出现两个机器周期高电平时，单片机复位。复位后，P0~P3输出高电平；SP寄存器为07H；其它寄存器全部清0；不影响RAM状态。5=0时，只访问外部程序存储器,即外ROM=1时，访问内部程序存储器,即内RO

2、M/Vpp——内外ROM选择端4、输入/输出引脚P0.0~P0.7；P1.0~P1.7；P2.0~P2.7；P3.0~P3.7四个I/O口，每口八条线；还兼作地址/数据线。EAEAEAALE/PROG——地址锁存控制端提供1/6fosc振荡频率；为其内的EPROM输入编程脉冲PSEN——外部程序存储器的读选通信号端对于8751单片机编程时，该端施加编程电压6二、外部总线1、地址总线（AB）2、数据总线（DB）3、控制总线（CB）7§2-2MCS-51单片机内部结构主要包含的部件：1、8位CPU2、内振荡器及时钟电路3、4KBROM程序存储器4、128BRAM数据存储器5、两个16位定时/

3、计数器6、64KB的外部数据存储器和程序存储器7、32条可编程的I/O线8、一个可编程的全双工串行接口9、5个中断源、两个优先级嵌套中断结构8一、MCS-51单片机内部结构内部结构框图如下：单片机结构框图频率基准源计数器内部总线中断中断控制并行I/O口串行输入/输出8051振荡器及定时电路4K/8K字节程序存储器ROM128/256字节数据存储器RAM2个16位定时器/计数器8051CPU64K字节总线扩展控制可编程I/O口4×8位可编程串行口只读存储器ROM（4KB或8KB）用于永久性存储应用程序，掩膜ROM、EPROM、EEPROM串行输入/输出口UART（二线）串行通信、扩展I/O接

4、口芯片定时/计数器T（16位增量可编程）它与CPU之间各自独立工作，当它计数满时向CPU中断串行输入/输出口UART（二线）串行通信、扩展I/O接口芯片910二、CPU1、运算器功能：算术运算和逻辑运算2、程序计数器PC功能：存放即将执行的指令地址，共16位3、指令寄存器功能：存放指令代码4、定时与控制部件A、时钟电路11时钟的产生：XTAL1（19）、XTAL（18）1）、内部方式与作为反馈元件的片外晶体或陶瓷谐振器一起组成一个自激振荡器。2）、外部方式CMOS工艺的8031，其XTAL1接外信号；XTAL2可悬空。HMOS工艺的8031，其XTAL2接外信号；XTAL1接地。12HMO

5、S型MCS—51单片机时钟产生方式（a）内部振荡器方式;（b）外部振荡器方式13采用内部时钟方式时,如图（a）所示。片内的高增益反相放大器通过XTAL1、XTAL2外接作为反馈元件的片外晶体振荡器（呈感性）与电容组成的并联谐振回路构成一个自激振荡器,向内部时钟电路提供振荡时钟。振荡器的频率主要取决于晶体的振荡频率,一般晶体可在1.2～12MHz之间任选,电容C1、C2可在5～30pF之间选择,电容的大小对振荡频率有微小的影响,可起频率微调作用。142、时序时钟的基本概念启动单片机后，指令执行顺序：取指令分析执行15一个机器周期P1P2P1P2单字节单周期指令例：INCA16以上是单周期单字

6、节指令在执行过程中ALE脉冲、取指操作、执行操作等在时间上的先后关系。时序的定义：单片机内的各种操作都是在一系列脉冲控制下进行的，而各脉冲在时间上是有先后顺序的，这种顺序就称为时序。指令周期：即从取指到执行完，所需时间。不同机器指令周期不一样；即使相同机器，不同的指令其指令周期也不一样。机器周期：机器的基本操作周期。1个指令周期含若干机器周期（单、双、四周期）17振荡周期：由振荡时钟产生。振荡周期Tosc=1/fosc一个机器周期=12个振荡周期=12×1/fosc。状态周期：一个机器周期分6个状态周期Si每个状态周期含两个振荡周期，即相位P1、P2。18单字节单周期指令例：INCA双字节

7、单周期指令例：ADDA，DATA单字节双周期指令例：INCDPTR192.MCS-51指令的取指/执行时序图MCS-51单片机取指/执行时序203.访问外部ROM的时序（）读外部程序ROM时序21读外部数据RAM时序22当ALE（ALE信号为振荡频率6分频）正跳变时，对应单片机进行一次读指令操作。一个机器周期二次出现，在S1P2和S2P1及S4P2和S5P1期间。有效宽度为一个状态。（1）单字节单周期指令：INCA只需进